胆红素脑病的临床表现主要分为4期。第1-3期的时候，它是出现在新生儿的早期，第4期是在新生儿期以后出现。第1期就是警告期，警告期的时候表现为嗜睡、吸引反射减弱、肌张力减退。大多数黄疸突然明显加深，警告期历时12-24小时。
之后就是第2期，也就是痉挛期。轻度痉挛期患者仅仅表示两眼凝视，阵发性的肌张力增高；重度患者可以表现两手握拳，拳臂内旋、角弓反张，有的时候有些尖叫，这期持续时间12-24小时。
之后就是第3期，也就是恢复期，恢复期第一周末，首先的表现出吸引力和对外界的反应逐渐恢复，进而痉挛逐渐减轻，恢复期大概持续两周左右。恢复期之后就是一些后遗症期。
后遗症期通常出现在生后两个月甚至是更晚。它表现为一些手足徐动、眼球运动障碍，还有智力障碍，还有牙釉质发育不良等情况。